JPH02184808A - レンズ位置制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の利用分野） 本発明は、被写体距離が変化しても被写体が画面内で占
める比率が一定となるように、焦点距離を自動的に制御
する所謂オートズーム機能を持つレンズ位置制御装置の
改良に関するものである。

（発明の背景） 従来この種の装置においては、例えば特開昭６３−２２
０１１８号に記載されている様に、焦点距離ｆと被写体
距離Ｒ１画面に占める被写体の大きさＸは、ｆ＝ｆ　（
Ｒ，Ｘ）の関係を用いる。従って最も一般的にオートズ
ーム機能を実現する為には、自動焦点調節装置、又は焦
点調節の為のレンズ群の絶対位置検出装置等によって、
被写体距離Ｒを知り、これと外部設定、又はあらかじめ
定められているＸの値をもって、焦点距離ｆを算出し、
この焦点距離ｆになる様に変倍の為のレンズ群位置を制
御するのが一般的である。この為には、被写体距離Ｒ、
レンズ位置制御前の焦点距離ｆを正確に知る必要が生じ
る。

従って、上記従来例を構成する上では ■被写体距離Ｒを検出する為に複雑な構成を要する。

■焦点距離ｆを検出する為に複雑な構成を要する。

■被写体距離Ｒ及び画面内での被写体の大きさＸを元に
焦点距離ｆを算出する為に、ＣＰｔＪにての制御が複雑
になる。

ということから、よりシンプルな構成のオートズーム機
能を持つ装置が要望されている。

上記■〜■について、更に詳細に説明する。

第１６図は最も一般的な４群ズームタイプの撮影レンズ
の主断面図を示し、１は、ｌ−Ａ　、　１−Ｂ　。

１−Ｃからなる焦点調節の為のレンズ群（前玉）、２は
、２−Ａ　、　２−Ｂ　、　２−Ｃからなる変倍の為の
レンズ群（バリエータ）、３はバリエータ２と連動する
補正の為のレンズ（コンベンセータ）、４は固定のアフ
ォーカルレンズ、５及び６は、５−Ａ。

５−８　、５−Ｃ、６−Ａ　、　６−Ｂ　、　６−Ｃよ
りなる結像レンズ群（リレー）、７は前玉鏡枠で、メス
へリコイド８と一体である。１３は固定鏡筒である。

固定鏡筒１３の外周にはヘリコイドネジ加工が施され、
これにより、前玉鏡枠７を不図示のモータ等の駆動源も
しくはマニュアル操作により回転することにより、前玉
１は光軸方向に繰り出し繰り込みが行われて、合焦距離
が変化する。即ち、前玉鏡枠７、メスヘリコイド８、固
定鏡筒１３、不図示のモータ等により、前玉レンズ位置
調節手段が構成される。

９はバリエータ２の鏡枠、１ｏはカムフォロワ、１１は
カム環、１４はマクロ操作つまみ、１５はズーム環、１
７はコンペンセータ３の鏡枠、１８はバリエータ２、コ
ンペンセータ３の各鏡枠の案内バー　１９はカム環１１
を押しつけるバネを示している。尚１２はモータと連動
するギア部である。

上記の構成部品により、バリエータ２とコンペンセータ
３が、不図示のモータ等の駆動源又はズーム環１５のマ
ニュアル操作により、連動しながら位置を変え、その結
果焦点距離が可変となるものであり、これらの部品によ
って、変倍及び補正のレンズ群の位置調節手段が構成さ
れていることになる。即ち、ズーム環１５の回転動作に
よって、固定鏡筒１３の内周に嵌合しているカム環１１
も回転し、該カム環１１に切られた不図示のカム溝に沿
ってカムフォロワ１０によりバリエータ鏡枠９とコンベ
ンセータ鏡枠１７が案内バー１８に案内されて光軸方向
にその位置を変えることによって、ズーミングが実現す
るものである。

尚２０は絞り羽根のレール、２１．２２は絞り羽根、２
３はリレーホルダ、２４はリレーレンズ鏡枠、２５は自
動焦点調節装置の為のメインブロック、２６はバネ、２
７は受光素子の地板、２８はスペーサ、２９は受光素子
調節の為の回転軸を示している。

第１７図は前玉繰り出し量と合焦距離（繰り出されてい
る前玉１が焦点を結んでいる位置、すなわち合焦点と該
前玉１との距離）の関係を示したものであり、図の様に
、前玉繰り出し量は、合焦距離の逆数に略比例すること
が分かる。

従って、前記■の被写体距離Ｒの検出の為には、前玉繰
り出し量が分かることが必要となる。

第１８図はそのための一例を示す正面図であり、前玉鏡
枠７の内周にブラシ３１をビス３０により固定し、固定
鏡筒１３の外周にパターン３２が印刷されている。この
パターン３２としてカーボン抵抗を用いて、抵抗値で前
玉位置を知る方法の場合、第１９図の様に様々な誤差要
因により、前玉繰り出し量と抵抗値の関係がきれいな１
次式にのらない。例えば、ｒＯに対して（Ｘｋ　−Ｘｏ
　）だけの誤差が発生している。この様な精度のエンコ
ーダが使用可能かどうかはその機能がエンコーダに必要
としている分解能との兼合いとなる。

又、この様な可変抵抗タイプの他に、第２０図の様なブ
ラシ３１とパターン３２により絶対位置を知る方法も考
えられるが、この場合パターン数をｎとすると、検出で
きる領域数は２ｎであるので、やはりその機能がエンコ
ーダに必要としている分解能との兼合いとなる。

従って、高精度のオートズーム機能を実現する為には、
カーボン抵抗の抵抗値の直線性を良くしたり、ブラシ本
数を増やす等の対応が必要であり、又、この様な検出結
果の逆数をとってＲを算出する必要がある。

次に、前記■の焦点距離ｆの検出方法を考える。

ズーム環（カム環１１）に関しても、第１８図と同様に
、ブラシとパターンによるズーム環の位置検出が可能で
ある。ここで、第２１図は、横軸にこの検出値、縦軸に
焦点距離ｆの関係を示した図である。一般に、カム環１
１の単位回転角に対するレンズ移動量が大きすぎるとス
ムーズな動きが得られない等の問題になる為に、第７図
で示すように、Ｗ端（ワイド端）では、ミドルテレに比
べて所定回転角に対する焦点距離ｆの変化は小さい、従
って焦点距離ｆを知る為には、第２１図のグラフの近似
式を求め、複雑な演算により求めていく必要がある。

以上により、ＣＰＵでの制御はＲ，ｆの算出をした上で
、ｆ＝ｆ　（Ｒ，Ｘ）によりとるべき焦点距離ｆを算出
し、この算出結果を元に、再びエンコーダ出力値に算出
し直し、エンコーダがその出力となる様に位置調節手段
を制御することになる為、前記■で述べた様にＣＰＵで
の演算内容が複雑なものになってしまう。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、装置の構成
を簡単にでき、しかも第２レンズ群の制御を容易に行う
ことのできるレンズ位置制御装置を提供することである
。

（発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、焦点調節の為の
第１のレンズ群の位置を検出する第１の位置検出手段と
、前記第１のレンズ群の移動量を検出する第１の移動量
検出手段と、ズーミングの為の第２のレンズ群の移動量
を検出する第２の移動量検出手段と、前記第１の位置検
出手段よりの情報から第１のレンズ群が所定のオートズ
ーム範囲に位置することを検知し、この時の前記第１及
び第２の移動量検出手段の内容を共に初期値とし、その
後被写体距離に相当した位置まで移動させられた前記第
１のレンズ群の移動量を前記第１の移動量検出手段より
入力し、この移動量に基づいた情報が第２の移動量検出
手段により入力されるまで前記第２のレンズ群を移動さ
せ、画面内に占める被写体の大きさを略一定とするオー
トズーム手段、又は第１及び第２の位置検出手段よりの
情報から第１及び−第２のレンズ群が所定のオートズー
ム範囲に位置していることを検知することにより、該オ
ートズーム範囲の端部に前記第１及び第２のレンズ群を
移動させると共に、この時の第１及び第２の移動量検出
手段の内容を共に初期値とし、その後被写体距離に相当
した位置まで移動させられた前記第１のレンズ群の移動
量を前記第１の移動量検出手段より入力し、この移動量
に基づいた情報が第２の移動量検出手段により入力され
るまで前記第２のレンズ群を移動させ、画面内に占める
被写体の大きさを略一定とするオートズーム手段とを備
え、以て、第１の移動量検出手段の出力と第２の移動量
検出手段の出力の関係を略−次式とした時に、合焦距離
と焦点距離の関係も同じく略−次式となる範囲を所定の
オートズーム範囲とし、この範囲内に第１のレンズ群、
第２のレンズ群があるか否かを検出する為に、第１及び
第２のレンズ群の位置を検出する為の前記第１及び第２
の位置検出手段が複雑な高精度のものでなくとも良くし
、さらに被写体距離に相当した位置まで移動させられた
前記第１のレンズ群の移動量に基づいた情報（対応した
情報或は所定の関係を持った情報）が第２の移動量検出
手段により入力されるまで前記第２のレンズ群を移動さ
せることで、つまり１次式程度の簡単な演算をすること
のみで、オートズームを実現するようにしたことを特徴
とする。

（発明の実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。

第１図〜第６図は本発明の第１の実施例を示す図であり
、第１図において、１〜６は前述の第１５図に示した各
レンズ群である。本実施例では前玉（焦点調節の為のレ
ンズ群）の位置制御に、所謂外部測距能動型の自動焦点
ｉＩ１節装置を用いている。４７はＡＦ用マイクロコン
ピュータ（以下ＡＦマイコンと記す）、４９は、ＡＦマ
イコン４７により一定周期で１ＲＥＤ５０を発光させる
べく指令に基き、１ＲＥＤ５０を駆動する発光駆動回路
、５４は１ＲＥＤ５０の投光スポット像を被写界側へ投
光する為のレンズ、５３は被写体に当り反射した上記１
ＲＥＤ５０の投光光を受光する為のレンズ、５２は前玉
レンズ位置によってその回転角度位置が変化する平行平
面板、５１は２領域に分割された受光素子、４８は、受
光素子５１のそれぞれの領域の受光量を知る為に、１Ｒ
ＥＤ５０の発光と同期して検波、積分等を行うと共に、
ＡＦモータ３７の駆動回路を含むアナログＩＣである。

ＡＦマイコン４７は、アナログＩＣ４８で作られた信号
をもとに、前ビン、後ビン、合焦を判定し、ＡＦモータ
３７の回転方向及び速度決定も行っている０合焦時には
、受光素子５１のそれぞれの領域の出力が略等しくなる
ように、平行平面板５２の角度位置と前玉１の位置関係
が保たれている。前玉１の位置を可変とするＡＦモータ
３７の駆動を、該前玉１の繰り出し繰り込みに置きかえ
るメカニズムは第１６図で示したへりコイドネジを用い
るのが一般的であり、ＡＦモータ３７及び第１６図に示
した前玉鏡枠７．メスへリコイド８、固定鏡筒１３等に
より、前玉１の位置を調節する第１の位置調節手段を構
成している。

４２はＡＦモータ３７の回転数を検出するパルスジェネ
レータ（以下ＰＧと記す）であり、第２図（ａ）　（ｂ
）にこのＰＧ４２の構成の一例を示している。

第２図（ａ）　（ｂ）において、３８はＡＦモータ３７
の出力ギアであり、３９が反射率の異なる黒白のパルス
盤である。４１は公知のフォトカブラで、発光素子と受
光素子より構成され、基板４ｏに固着されている。又、
基板４０には、この受光出力を２値化してパルス数をカ
ウントする為の回路が構成されている。

以上の構成により、ＡＦモータ３７の回転数を検出して
いるが、これはすなわち前玉１の相対位置を検出してい
ることにほかならない。したがって、ＰＧ４２を第１の
移動量検出手段とここでは考える。このＰＧ４２による
前玉１の位置情報は、オートズームを司るＡＩマイコン
４５にとり込まれる。

次に、ズーミング動作について考えてみる。

８７はズーム操作部であり、この操作内容はＡＩマイコ
ン４５に取り込まれる。該ＡＩマイコン４５は、取り込
んだズームの方向の情報と速度の情報を元に、パワーズ
ームモータ４３を駆動する。該パワーズームモータ４３
の回転をバリエータ２．コンペンセータ３の位置を変え
る動きに変化するには、第１６図の例で述べた様にズー
ム環１５を回転させ、カム環１１を回転することにより
成し得る。したがって、パワーズームモータ４３及びズ
ーム環１５．カム環１１．バリエータ鏡枠９．コンペン
セータ鏡枠１７．カムフォロア１０、案内バー１８等に
より、第２の位置調節手段を構成している。又、４４は
第１の検出手段を成すＰＧ４２と同様の構成を有するＰ
Ｇであり、第２の移動量検出手段を成している。４６は
キーマイコンであり、オ°−トズーム機能、ＡＦ動作等
のオン、オフの情報をＡＩマイコン４５に伝える他、Ａ
Ｉマイコン４５の各動作状況を取り込んでいる。又１５
４は後述する第１の位置検出手段であるところのＡエリ
ア検出用のエンコーダであり、後述のように不要の構成
もあり得る。

尚、第１図実施例では、自動焦点調節装置として外部測
距能動型を例に挙げているが、他のタイプの物でも構わ
ない。又、自動焦点調節装置を用いず、前玉１の位置制
御をマニュアル操作で行う構成でもよい。又、第２図の
パルス盤の構成例は、出力ギア３８にパルス盤３９を構
成したが、ギア列を有する場合には、他のギアであって
もよいし、■ベルト連動の場合にはブーりにパルス盤を
構成してもよい。又、ズーム環、距離環の外周にパルス
パターンを印刷してもよい、又、ＡＩマイコン４５．Ａ
Ｆマイコン４７．キーマイコン４６は１個のマイコンに
まとめてもよい。

以上のブロック構成にて、ＡＩマイコン４５でのオート
ズーム機能のフローチャートを第３図にて説明する。

ステップ６２にてオートズーム機能がスタートする。こ
のトリガは、第１図のキーマイコン４６への操作者の不
図示のキー操作により行われる。

ステップ６３にて、フラグ１．フラグ２を共に「０」と
する、これは、オートズーム開始直後の初期設定であり
、ステップ６４以降は、例えば１フイールドに同期して
、フローがくり返されるものである。ステップ６４では
、距離環がＡエリアと呼ぶ範囲内にあるかどうかが第１
の位置検出手段により判定される。

ここで、Ａエリアの考え方について述べる。

本実施例の様に、撮影レンズの焦点調節の為のレンズ群
の停止位置を元に被写体距離を知るということは、言い
換えると、自動焦点調節装置の合焦検出精度又は、人間
の眼のボケ判定能力、即ちボケ検出能力を測距に代用し
ていることになる。

したがって、遠距離での距離判別能力は、近距離より劣
ってしまう（１ｍ先の±１０ｃｍは検出できても１０ｍ
先の±１０ｃｍは検出できない）。又、第１図実施例の
様に能動型の測距装置を用いた場合には、発光到達距離
に限界がある為に遠距離被写体の距離判定が行えなくな
る。一方、オートズーム機能を実現する上で、ｒｆ／Ｒ
＝一定」とするのが基本であることから、例えば、１０
０ｍと２００ｍの差を判定できなくてはならない、した
がって、距離環位置等より距離を判定する本発明では、
逆にオートズーム機能が可能な範囲を限定する必要があ
る。

さらに、マイコンにて従来の如く複雑な演算を行わずに
ｒｆ／Ｒ＝一定」を満足させるべく焦点距離ｆの制御を
行う本実施例においては、更にその範囲を限定する必要
がある。つまり第４図（ａ）（ｂ）に示すような、前玉
繰り出し量と合焦距離の関係、ズーム環回転角と焦点距
離の関係において、前玉繰り出し量及びズーム環回転角
をパルス分割した際、ｒｆｎ／Ｒｎ＝一定」を満足出来
るような範囲、例えばこの例ではｒＲ，、ｆ、Ｊ、「Ｒ
２，ｆ２」、・・・・・・　ｒＲ，、ｆ７Ｊの組み合わ
せどなる範囲をＡエリアとする。他の範囲では１パルス
に対する焦点距離ｆが大きく異なってくるため、上記ｒ
ｆｎ／Ｒｎ＝一定」を満足出来なくなる。

これにより、予め前玉１の繰り出し量（分割位置）範囲
Ａとズーム回転角の分割位置範囲Ｂを対応させておけば
、例えば前玉１の繰り出し量がＡｎである情報が入力す
れば、ＡＩマイコン４５はズーム回転角がＢｎとなる位
置を、またＡｎ÷６であればＢ　ｎ＋６となるよな位置
を検出すれば、複雑な演算をすることなしに簡単にオー
トズームが実現可能となる。

第５図はこの具体的な例であり、１．２〜６．０ｍをオ
ートズーム機能が可能なＡエリアとしている。又、この
範囲検出には、例えば第６図の様に、絶対位置検出用基
板３３上に設けられたフォトカブラ３４．３５と距離環
（前玉鏡枠７）上に設けた不図示のパターンによる事が
可能である。

この場合は第５図に示す様に、Ａエリアに例えばフォト
カブラ３４の検出結果を「０」、フォトカブラ３５の検
出結果を「１」という様に構成すればよいことになる。

尚、Ａエリア判定を行わず、Ａエリアを外れる遠距離被
写体ではオートズーム機能が働かない（但しある程度は
ワイド側へズーミングされる）でも可ということを操作
者に認識してもらうという構成も考えられる。この場合
は、第６図で示した第１の位置検出手段であるところの
絶対位置検出手段は不要となる。したがって、この場合
には第１図図示Ａエリア検出回路１５４のブロックも不
要となる。又、第３図フローチャートにてステップ６４
．８０〜８６，７８．７９を省略してもよい。

ステップ６４にてＡエリア内であることが判定されると
、ステップ６５にてズームキー（ズーム操作部材８７）
の受付けが禁止される。これは、焦点距離の制御をＡＩ
マイコン４５で行う為である。

逆に、ズームキー操作があった場合には、オートズーム
機能を中断するという実施例も考えられる。この場合に
は、ステップ６５の位置にズームキー操作有無の判別を
入れ、ズーム操作有りの時には、本ルーチンをオフにす
ればよい。

ステップ６６でフラグｌがｒＯＪかどうかの判定が行わ
れる。１同口はフラグ１＝０である。ステップ６７．６
８ではその状態での距離環位置とズーム環位置のパルス
数Ｆｃ、Ｚｃをそれぞれ「０」としている、ステップ６
９．７０にて、以後パルス盤のパルスのカウントを開始
する。ステップ７１では、フラグ１＝１とする。ステッ
プ７２では、距離環のカウント数ＦＣ＋ズーム環のカウ
ント数Ｚｃの差Δ（＝Ｆｃ−Ｚｃ）を算出している。次
にステップ７３で、１Δ１が定められた不感帯により小
さいかどうかの判定が行われる。不感帯に以下の場合に
はオートズーム機能のスタートを始める必要がないので
、ステップ７７にて、パワーズームモータ４３は停止と
なる。即ち、ステップ６７．６８にて、Ｆｃ　＝Ｏ，Ｚ
ｃ　＝Ｏとしているので、その後筒１の位置調節手段に
よって前玉１の位置が変る迄は、ズームはストップして
いることになる。ステップ７８でフラグ２が「１」かど
うかの判定が行われる。フラグ２は当初ｒＯＪとしてい
るので、１同口はステップ７８の判定はＮｏである。フ
ラグ２が「１」となるのは後述のように、１度Ａエリア
内にあり、オートズームがスタートした後に被写体がＡ
エリアでカバーする距離範囲外となった場合である。こ
の時には、距離環のカウント数ＦｃはＡエリア外となっ
た瞬間の値にホールドし、ズーム環のカウント数Ｚｃが
上記ホールドしたカウント数Ｆｃになるまでパワーズー
ムモータ４３を駆動した後、両モータを停止し、再びＡ
エリア内に入ったら、ＦＣ＝Ｏ，Ｚｃ　＝Ｑとして再ス
タートをかける様構成しである。ステップ７８．７９は
この為のステップと言える。

一方、ステップ７３でＮＯと判断されると、ステップ７
４で差Δの正負判別が行われ、その結果によってステッ
プ７５又は７６にて、オートズーム動作が行われるもの
である。

ステップ８０以降はＡエリア外にある時の動作のフロー
であり、ステップ６４にてＡエリア外と判定されるとス
テップ８０にてフラグ１の判定が行われる。スタート直
後Ａエリア外であれば、フラグ１はｒＯＪであり、オー
トズーム機能中にＡエリア外まで距離環が回転した場合
には、フラグ１は「１」である。フラグ１が「１」の場
合、前述（ステップ７８．７９）の様にステップ８１に
てＦカウントをストップし、ステップ８２にてフラグ２
を「１」とする。以後、ステップ７２に進んで、ホール
ドしたカウント数Ｆｃに対し、１Δｌ＜ｋになるまでズ
ーム動作を行い、１Δｌくｋとなれば、ステップ７７で
パワーズームモータ４３を停止する。この場合、ステッ
プ８２にてフラグ２を「１」としているので、ステップ
７８の判定結果はＹＥＳとなり、ステップ７９にてフラ
グ１をｒＯＪとする。この結果、次からは、スタート時
Ａエリア外と同様、ステップ８０の判定がＹＥＳとなり
、ステップ８３にてフラグ２を「０」、ステップ８４で
フラグ１を「０」にし、ステップ８５にてＡＺ（オート
ズーム）不可警告を行う。このＡＺ不可警告は、例えば
ＡＩマイコン４５からキーマイコン４６へＡＺ不可情報
を送り、これを元にＥＶＦ　（電子ビューファインダ）
。

等で表示するなどが考えられる。又、このステップを省
いた実施例も考えられる。ステップ８６ではズームキー
の受付けを可とするものである。

以上の様に上記第１実施例では、オートズーム機能スタ
ート時点での距離環、ズーム環位置の第１及び第２の移
動量検出手段による検出結果を共に初期値としく第３図
のフローでは共にＯとする）、以後、Ｆｃ”Ｚｃとなる
様に、ズーム動作を行うことになる。

ところで、前玉繰り出し量と合焦距離及びズーム環回転
角と焦点距離の関係は第１７．２１図（第４図（ａ）　
（ｂ）　）に示した通りである。したがって、Ｆｃ＝Ｚ
ｃとする本実施例の動作で、撮影画面に占める被写体の
大きさＸが任意の設定に対して常に一定となるようなオ
ートズームを可能とすることができなくなる。しかしな
がら、第１及び第２の検出手段の１パルスでの距離環及
びズーム環の回転角を上手く設定すれば、少なくとも１
つの大きさに対してはオートズーム機能が略満足となる
（Ａエリアのみ）。

第７図は、横軸に距離環のカウント数（第１の移動量検
出手段の検出結果）を示し、又、ここでパルス数（カウ
ント数）ＰＲを１．２ｍ、　Ｐ、　＋８７を６．０ｍと
すると、第１７図にのっとり、１゜３３、１．７３．２
．５３．４．０　ｍの各被写体距離は図の位置となる。

又、縦軸にはズーム環のカウント数（第２の移動量検出
手段の検出結果）を示し、第２１図にのっとりパルス数
Ｐｔをｆ＝９ｍｍ。

Ｐｒ＋８７を４５ｍｍとすると、他の焦点距離はおよそ
図の様になる。

第３図のフローにのっとって考える。例えば、オートズ
ームスタート時にｆ　＝９ｍｍ、　Ｒ＝２．２２ｍのＡ
点にあったとすると、この状態にて初期設定がなされ、
ＦＣ＝Ｏ，Ｚｃ＝Ｏであるので、この第７図上ではＰＲ
＝−５０，Ｐｆ　＝Ｏである。ここからＦｃ”Ｚｃとな
るようにすると、本フローにのっとった動きはライン６
０の様になる。例えば、点ＡではＰＲ＝−５０，Ｐｆ　
＝Ｏを入れることにより、Ｆｃ　＝Ｑ、ｚｃ　＝Ｑであ
り、点Ａ２はＦｃ　＝２０．Ｚｅ　＝２０である。これ
に対して、点Ａで得られるｆ　（ｍｍ）／　Ｒ（ｍ）　
＝　９　／２．２２＝４．０５であり、この値が一定と
なるラインはライン６１となる０例えば、点Ａ、はｆ＝
２４ｍｍ、Ｒ＝６ｍで、ｆ／Ｒ＝４となる。これに対し
て、本実施例だと６．０ｍは１４ｍｍとなる為にやや短
焦点側によってしまう。したがって、点Ａスタートのｆ
／Ｒ＝　４．０５の場合には、被写体が近寄るとワイド
へ、遠去かるとテレヘズーミングされるものの、オート
ズームとは言い難い。ところが点Ｂスタート（Ｆ　＝９
ｍｍ、　Ｒ＝１．２　ｍ）の場合を考えると、ＰＲ＝Ｐ
ｔ　＝Ｏであり、本実施例にて実現するライン５６と、
ｆ／Ｒ＝７．５のライン５７は略一致している。

又点Ｃスタートだとライン５８と５９というように誤差
が発生する。この様に本実施例によると、画面内に写さ
れる被写体の大きさＸを任意に設定してのオートズーム
は不可能であるが、第７図のＢ点を含むｆ／Ｒ＝７．５
となるライン５７上では単にＦｃ＝Ｚｃとする様に、第
２の位置調節手段を制御手段（ＡＩマイコン４５）によ
り制御すれば、第１移動量検出手段、第２の移動量位置
検出手段を絶対位置検出としなくても、オートズーム機
能が実現されるものであり、前述従来例の様な複雑な構
造をとる必要がない。

したがって、撮影者が、ｆ／Ｒ＝７．５となる様な（１
／２インチのイメージサイズを有するカメラの場合、お
よそ上半身が写る設定）状況でスタートをかければ、オ
ートズーム機能を非常に簡単な構成で実現することが可
能となるものである。

又、ライン５６とライン５７をより合せ込む為に第１６
図にて説明したカム環１１のカムリフト値を補正するこ
とも考えられる。

さて前述の第１の実施例にて、本発明の特徴であるとこ
ろの、簡単な構成でのオートズーム機能の実現方式を述
べた。第１の実施例においては距離環にＡエリアを設け
る考えを示した。以下の第２の実施例では、オートズー
ム実行中にズーム環が端に到った場合の対応を考慮した
場合を述べる。

第８図は本発明の第２の実施例であるところのＡＩマイ
コン４５のフローチャートであり、第３図に示す第１の
実施例のフローにズーム端での対応をもつ込んだもので
あり、同一のステップ番号は第３図と同じ機能を有する
。

尚、本実施に際し、ズーム環が端に突き当ると、例えば
第２図のバネ１２１とギア１２０で構成されるスリップ
機構により、パワーズームモータ４３はロックされず、
回転するものとする。

又、パルス盤はこのスリップ機構よりモータ側に設けら
れ（例えば第８図のギアボックス１２３内）るものとす
る。したがって、ズーム環が端となってもパルス発生を
継続する。

ズーム環の端検出の方法は第６図の絶対位置検出用の基
板３３上に、フォトカブラ３６を設け、ズーム環上に印
刷された不図示のパターンによる構成などが考えられる
。ここでは、フォトカブラ３６は１ビツトであるので、
長焦点距離側の端（テレ端）と、短焦点距離側の端（ワ
イド端）の区別はできないものとする。

ステップ８８ではフラグ１〜４をｒＯＪにリセットする
。ステップ８９にてズーム環が端にあるかどうかの検出
判定が行われる。又、ステップ９１．９２，９３，９４
，９５．９６にて、ズームの方向判定の為のフラグ３と
フラグ４の設定が行われる。Ｔ→Ｗのズームにはフラグ
３；１．フラグ４＝Ｏである。又、Ｗ−Ｔのズームには
フラグ３＝０．フラグ４＝１である。又、モータストッ
プ時には、フラグ３＝０．フラグ４＝Ｏとなる。ステッ
プ８９にてズーム環が端であると検出されると、ステッ
プ１００，１０５にてフラグ３．４の状態の判定が行わ
れる。即ち、端に至る前のズーム方向からワイド端かテ
レ端かを判定する。ステップ１００にてフラグ３＝１で
ある場合にはステップ１０１に進んでカウント数Ｚｃを
ホールドする。以後、スリップによるパルス盤が回転し
ても、カウントアツプ、ダウンを行わない６次にステッ
プ１０２でカウント数Ｆｃとホールドしであるカウント
数Ｚｃの比較が行われる。

ワイド端にある際には、Ｆｃ≧Ｚｅとなればテレ方向へ
ズームによりオートズームが行われるので、ステップ１
０２でＹＥＳであればステップ１０３に到る。又、ステ
ップ１０２でＮＯの場合には、ステップ１０４にてオー
トズームモータ４３はストップしてしまう。

前記ステップ１００にてＮＯ判定となるとステップ１０
５に到る。ステップ１０５にてフラグ４＝１かどうかの
判定が行われ、ＹＥＳの場合にはテレ端であり、ステッ
プ１０６．ステップ１０７、ステップ１０８にて、ワイ
ド方向へのズームにてオートズーム可能になるまでモー
タストップ、可能でズーム再開となる。又、ステップ１
０５の判定がＮｏの場合であるが、この場合はオートズ
ーム機能のスタート当初に、ズームがワイド又はテレ端
にあった場合である。したがって、端検知は可能である
ものの、ワイド端、テレ端の判定まではできない。した
がって、Ｚｃ　＝Ｑでホールドした後、差Δの値にした
がってパワーズームモータ４３を駆動する。この結果、
端から外れた段階で通常ルーチンに戻るものである。ス
テップ１０９で７０＝０とし、ステップ１１０でカウン
ト数Ｚ、をホールドする。即ち、ｚＣ＝Ｏのままとなる
。ステップ１１１でフラグ１の判定を行い１同口はステ
ップ１１２でＦＣ＝Ｏ，ステップ１１３でＦｃカウント
スタートをし、ステップ１１４で差Δを算出する。但し
、ｚｃ＝０であるので、以後、このステップ１０９以降
のルーチンを通る限りではΔ”　Ｆ　ｃである。ステッ
プ１１５にて、１Δｌ＜ｋであれば、ステップ１１８で
モータストップとなる。又、１Δｌ＜ｋがＮＯであれば
、ステップ１１６にて差Δの正負判別が行われる。その
結果に応じてステップ１１７，１１９にて、所定方向へ
のパワーズームモータ４３の駆動が行われる。ステップ
１１７又は１１９の結果、端から逃れた場合にはステッ
プ８９の判定がＮ。

となる。フラグ１はステップ１２０にて「１」となって
いるので、ステップ９０にてＺｃ”Ｏのホールドが解除
される。

ステップ６４にてＡエリア外との判定後は、基本的には
第３図にて説明した第１の実施例と同様なフローとなる
が、ステップ９７にて端かどうかの判定を行っている。

ステップ９７の判定がＹＥＳの場合はＡエリア外で端で
あり、しかもＦｃ”Ｚｃになれない状況である。この場
合にはステップ８３．８４以下にて所謂リセットモード
となる。

以上の様にズーム端検出を入れることにより、特にステ
ップ１００〜１０８の追加により、オートズーム中に、
テレ端、ワイド端に到っても再び被写体距離がオートズ
ーム可能な距離に戻った場合には、テレ端、ワイド端に
当る前の画角での追従が可能となり、第１の実施例に対
して性能向上を計ることができる。

次に、本発明の第３の実施例として、第１の実施例では
一つのｆ／Ｒの値にのみオートズーム機能を達成したの
に対して、少なくとも２つ以上のｆ／Ｒに対してオート
ズームを達成する実施例を述べる。

第９図は第７図で述べた第１の実施例のオートズーム説
明の図に対して、ｆ／Ｒ＝　４．０５及びｆ／Ｒ＝　１
５．８のラインを直線近似したライン１２１及びライン
１２２を追加したものである。ライン５６，６０．５８
がＺｃ＝Ｆｃの時のラインであるのに対し、ライン１２
１ではＺｃ　＝ＦＣＸ００６．ライン１２２ではＺ　ｃ
　”　Ｆ　ｃ　Ｘ　１．６で示される。そして、ライン
１２２はｆ／Ｒ＝　４．０５　（７）ライン６１．ライ
ン１２１はｆ／Ｒ＝１５．８のライン５９をほぼ直線近
似している。

ところで、ｆ／Ｒ＝７．５は１／２インチの撮像面を有
するカメラではほぼ半身像にあたることを前述したが、
ｆ／Ｒ＝　４．０５ではより全身に近い場合であり、又
、ｆ／Ｒ＝１５．８では例えば顔のアップといった設定
となる。したがって、第１図の「モード操作」キーを第
１０図に示すように３つ設け、キー１２３を押すと、Ｚ
　ｃ　＝　ｋ　Ｘ　Ｆ　ｃのに値を０．６．キー１２４
を押すとに＝１．キー１２５を押すとに＝１．６等の設
定をすることにょって、前述したオートズーム可能な１
つのｆ／Ｒを選択することが可能となるものである。但
し、この様なに値の指示を行った上で、実際にｆ／Ｒが
その値となる様なｆ　（ｍｍ）、　Ｒ（ｍ）の組み合せ
にてオートズームをスタートする必要があることは言う
までもなく、この為には撮影者がオートズーム機能のス
タート前に選んだ画角と同等となるように設定した後、
即ちキー１２３を選択した場合には必ず画面に顔のアッ
プがとらえられている状態にした後に、オートズームス
タートを行わねばならない。

第１１図は上記の撮影者によるｆ／Ｈの初期設定の補助
手段を示しており、ＥＶＦの画面サイズ１２９に対して
の顔の大きさのスケールを表示している。アップモード
選択時には、スケール１２６に合せ、又半身、全身に応
じて合せるべきスケールを１２７，１２８と切換える。

この表示は、選択したモードに応じて必要なスケールを
一つだけＥＶＦ内に表示するように構成するのが好まし
い。又、オートズームスタート後は表示を消す等の構成
も好ましい。

第１２図は上記第３の実施例のＡＩマイコンのフローチ
ャートを示す、第３図に対してステップ１３０にて設定
したに値を読み込む他、ステップ１３１ではこのｋの値
を元に、Δ＝に−ＦｅＺｃを算出することになる。

次に、前述の各実施例においてはオートズーム可能とな
る画面に占める被写体の大きさＸを撮影者が略設定する
ものであったが、以下、本発明の第４の実施例として、
選択した画角な自動的に設定可能な実施例について述べ
る。尚、ここではｆ／Ｒ＝７．５　、　ｆ／Ｒ＝　４．
０５の２通りの設定を自動的に行う例を示す。

自動設定に際しては、ｆ／Ｒ＝７．５の時には、−度点
Ｂ　（ｆ　＝９ｍｍ、　Ｒ＝１．２　ｍ）に距離環。

ズーム環を配置し、この状態でＦｃ　”Ｏ，Ｚｃ　＝ｏ
とする。又、ｆ／Ｒ＝　４．０５　（７）時は一度点Ａ
（ｆ　＝９ｍｍ、　Ｒ＝２．２　ｍ）に距離環、ズーム
環を配置し、この状態でＦｃ　”Ｏ，Ｚｃ　＝Ｏとする
ことになる。したがって、該第４の実施例の実現の為に
は、第６図で述べたフォトカブラ３４．３５による絶対
位置検出のエンコーダを第１３図の例の様に構成する必
要がある。即ち、０．６〜１．２ｍを領域Ｉ、１．２〜
２．２２ｍをＴ１．２．２２〜６．０ｍをｆｆｌ、　６
．Ｑ　〜ｏｏ　　ｍを■とし、フォトカブラ３４゜３５
の出力値順に工〜■を［００１，［０１］。

［１１１，［１０Ｆとしている。ここで、ｆ／Ｒ＝７．
５の時の距離環の初期位置は１．２ｍであるので、■と
Ｈの境界であり、又ｆ／Ｒ＝　４．０５では２、２２ｍ
であるので■と■の境界となる。そこでこの必要境界位
置の遠距離側のゾーンをＢとする。

即ち、ｆ／Ｒ＝７．５の時はＢ＝ＩＩ、　ｆ／Ｒ＝４．
０５の時はＢ＝ＩＩＩである。即ち、下表の関係にある
。

第１４図は、以上の前提のもとにＡＩマイコン４８での
フローを示す図である。尚、その時々の距離環のＩ〜■
の領域値をＤと称することとする。

ステップ１３０にてスタートする。ステップ１３１〜１
３５は初期設定であり、ステップ１３１でタイマｔｚを
設定、ステップ１３２でリセットフラグを「０」に設定
、ステップ１３３でＦリセットフラグを「０」に設定、
ステップ１３４でＢ及びｋの読み込み、ステップ１３５
でズームキーの操作禁止とする。ステップ１３６以後は
例えば１フイールドに同期してくり返されるものである
。

ステップ１３６でリセットフラグが「１」かどうかの判
定が行われる。リセットフラグは前述の点Ａ１点Ｂでの
カウント数Ｆｃ、Ｚｃの初期値設定が完了すると「１」
となるものであり、少なくとも１同口にはステップ１３
７に到る。リセット動作において距離環を所定位置へ移
動する為に、それまで前玉１の位置制御を自動焦点調節
装置（ＡＰ装置）の測距結果に応じて行っていたものを
中断する必要がある。ステップ１３７で、この意味でＡ
Ｆ−ｏｆｆとする（したがって、ＡＦ−ｏｆｆとはいえ
内容的にはＡＦによる前玉１の位置制御をオフするとい
う意味である）、ステップ１３８でＤ（Ｉ〜■）を読み
込む、ステップ１３９にて、Ｄ≧Ｂかどうかの判定が行
われる。Ｄ≧Ｂを満足していれば、距離環はリセットの
為の合焦距離より遠方を合焦距離とした位置にあり、Ｄ
くＢであればより至近を合焦距離としている。したがっ
て、ステップ１３９の判定がＹＥＳであれば、ステップ
１４０で前玉１を繰り出す（即ち、合焦距離をより近い
側に寄せる）動作を行い、又、ステップ１４２は逆に前
玉１の繰り込み動作を行う、前玉１を繰り出す時１こは
、Ｄ＝Ｂ−１が境界検知となるし、前玉を繰り込む時に
はＤ＝Ｂが境界検知となる。この判別がステップ１４１
゜１４３で行われ、境界に到った時には、ステップ１４
４でモータ停止、ステップ１４５で距離環のリセット位
置への移動が完了したことを示すＦリセットフラグを「
１」とする。ステップ１４６以後はズーム環のリセット
のフローである。この実施例ではズーム環のリセット位
置はワイド端であるｆ＝９ｍｍとしている。したがって
、ステップ１４６でワイド方向へパワーズームモータ４
３を駆動する。ステップ１４７で（ｔｚ−ｔ）を行い、
ステップ１４８で１２＝０の判定が行われる。これは、
少なくともｔｔで設定された時間は、ワイド方向へのズ
ーミングを継続することを意味している。この様に構成
する目的は当初Ｔ端にあった場合に、Ｔ端をＷ端と誤認
識するのを避ける為である。

これにより、ステップ１４９で端が検出されれば、これ
はワイド端ということになる。ステップ１５０でＦリセ
ットフラグが「１」であるかどうかが判別される。もし
ｒｌｌであれば、距離環とズーム環のリセット位置への
移動が共に完了したことになるので、ステップ１５１に
てリセットフラグを「１」としてステップ１５２でＦリ
セットフラグなｒＯＪにし、又、ステップ１５７でカウ
ント数ＦＣとＺｃを共にｒＯＪとしている。以上のフロ
ーによってオートズームの為の初期設定が行われ、リセ
ットフラグが「１」となると初期設定が完了したことに
なる。完了後は、ステップ１５３で前玉の制御を再び自
動焦点調節装置に引き渡す。以後は、第１２図のステッ
プ６４以後に引き渡すものである。

以上の様に本発明の第４の実施例によると、第１〜第３
の実施例では、最初の画角設定を撮影者が行っていたの
に対して、リセット動作により初期設定が行われるので
、ミスなく正しいオートズームが可能となる。

又、この第４の実施例では第９図のライン５６と１２２
のリセットのみを例としたが、ライン１２１の初期設定
をも行う場合には第６．１３図で示した様なリセット位
置検出用のエンコーダ手段（第２の位置検出手段）をズ
ーム環にも設ければよい。この時のリセットフローはズ
ームに対しても、第１４図の距離環リセットと同様のフ
ローを組めばよい。

又、この様な距離環とズーム環の両方に絶対位置検出の
為のエンコーダ（第１と第２の位置検出手段）を必要と
する場合のブロック構成図を第１５図に示す、腰回で１
５５が絶対位置検出の為のフォーカスエンコーダ、１５
６が同じく絶対位置検出の為のズームエンコーダとなる
。

本実施例によれば、ビデオカメラ等に用いるズーム機能
を有する撮影レンズにおいて、焦点調節の為のレンズ群
の移動及びズーミングの為のレンズ群の移動に連動した
パルス盤等の相対位置（或は絶対位置）変化検出のエン
コーダの検出値をＦＣ，ＺＣとした時に、ｚｃ＝に−Ｆ
Ｃという簡単な関係を満足する様に構成（第４図（ａ）
　（ｂ）参照）するだけで、少なくとも画面に占める被
写体の大きさを決める一つの値については、オートズー
ム撮影が可能となり、又、距離環、ズーム環に簡単な構
成の絶対値エンコーダを併用すれば、更に画角の初期設
定を撮影者に行わせることなくオートズーム撮影を実現
できる。したがって、従来公知のオートズームに比べて
以下のような効果がある。

■距離検出の為の高精度の絶対値検出のエンコーダが不
要。

■焦点距離検出の為の高精度の絶対値検出のエンコーダ
が不要。

■ＣＰＵ　（マイコン）での演算内容がきわめて簡単に
なる。

（発明と実施例の対応） 本実施例において、ＡＩマイコン４５が本発明のオート
ズーム手段に相当する。又Ａエリアが所定のオートズー
ム範囲に、それぞれ相当する。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、第１の移動量検
出手段の出力と第２の移動量検出手段の出力の関係を略
−次式とした時に、合焦距離と焦点距離の関係も同じく
略−次式となる範囲を所定のオートズーム範囲とし、こ
の範囲内に第１のレンズ群、第２のレンズ群があるか否
かを検出する為に、第１及び第２のレンズ群の位置を検
出する為の前記第１及び第２の位置検出手段が複雑な高
精度のものでなくとも良くし、さらに被写体距離に相当
した位置まで移動させられた前記第１のレンズ群の移動
量に基づいた情報（対応した情報或は所定の関係を持っ
た情報）が第２の移動量検出手段により入力されるまで
前記第２のレンズ群を移動させることで、つまり１次式
程度の簡単な演算をすることのみで、オートズームを実
現するようにしたから、装置の構成を簡単にでき、しか
も第２レンズ群の制御を容易に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図（ａ）　（ｂ）は第１図ＰＧの具体的な構成例を示す
側面図及び正面図、第３図は本発明の第１の実施例の動
作を示すフローチャート、第４図（ａ）　（ｂ）は本実
施例におけるオートズームの基本的な考えを説明するた
めの図、第５図は第１の実施例におけるＡエリアを示す
図、第６図は本発明の実施例で用いる距離環及びズーム
環の絶対位置検出のエンコーダの構成例を示す側面図、
第７図は第１の実施例におけるオートズーム可能範囲を
示す図、第８図は本発明の第２の実施例の動作な示すフ
ローチャート、第９図は第３の実施例におけるオートズ
ーム可能範囲を示す図、第１０図は同じく第３の実施例
で用いるモードキーの一例を示す図、第１１図は同じく
第３の実施例におけるＥＶＦ内に表示される被写体の大
きさを設定する際に用いられるスケールを示す図、第１
２図は本発明の第３の実施例の動作を示すフローチャー
ト、第１３図は第１の実施例における距離環絶対値エン
コーダを説明するための図、第１４図は本発明の第４の
実施例の動作を示すフローチャート、第１５図は本発明
の第４の実施例を示すブロック図、第１６図は本発明及
び従来例で実施に適用した４群ズームレンズ群の主要断
面図、第１７図は同じく４群レンズ群の前玉繰り出し量
と合焦距離の逆数゛との関係を示す図、第１８図は従来
の距離環絶対値エンコーダの構成例を示す正面図、第１
９図は同じく可変抵抗タイプのエンコーダ出力特性を示
す図、第２０図は第１８図ブラシの一例を示す斜視図、
第２１図は第１６図４群ズームのズーム環回転角と焦点
距離の関係を示す図である。 １・・・・・・前玉、２・・・・・・変倍の為のレンズ
群、３４〜３６・・・・・・フォトカブラ、３７・・・
・・・ＡＦモータ、４３・・・・・・パワーズームモー
タ、４２．４４・・・・・・パルスジェネレータ、４５
・・・・・・ＡＩマイコン、４７・・・・・・ＡＦマイ
コン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）焦点調節の為の第１のレンズ群の位置を検出する
   第１の位置検出手段と、前記第１のレンズ群の移動量を
   検出する第１の移動量検出手段と、前記ズーミングの為
   の第２のレンズ群の移動量を検出する第２の移動量検出
   手段と、前記第１の位置検出手段よりの情報から第１の
   レンズ群が所定のオートズーム範囲に位置することを検
   知し、この時の前記第１及び第２の移動量検出手段の内
   容を共に初期値とし、その後被写体距離に相当した位置
   まで移動させられた前記第１のレンズ群の移動量を前記
   第１の移動量検出手段より入力し、この移動量に基づい
   た情報が第２の移動量検出手段により入力されるまで前
   記第２のレンズ群を移動させ、画面内に占める被写体の
   大きさを略一定とするオートズーム手段とを備えたレン
   ズ位置制御装置。
2. （２）焦点調節の為の第１のレンズ群の位置を検出する
   第１の位置検出手段と、ズーミングの為の第２のレンズ
   群の位置を検出する第２の位置検出手段と、前記第１の
   レンズ群の移動量を検出する第１の移動量検出手段と、
   前記第２のレンズ群の移動量を検出する第２の移動量検
   出手段と、前記第１及び第２の位置検出手段よりの情報
   から第１及び第２のレンズ群が所定のオートズーム範囲
   に位置していることを検知することにより、該オートズ
   ーム範囲の端部に前記第１及び第２のレンズ群を移動さ
   せると共に、この時の第１及び第２の移動量検出手段の
   内容を共に初期値とし、その後被写体距離に相当した位
   置まで移動させられた前記第１のレンズ群の移動量を前
   記第１の移動量位置検出手段より入力し、この移動量に
   基づいた情報が第２の移動量検出手段により入力される
   まで前記第２のレンズ群を移動させ、画面内に占める被
   写体の大きさを略一定とするオートズーム手段とを備え
   たレンズ位置制御装置。